[发明专利]纸张施胶分散体

说明书

发明领域

本发明涉及施胶水分散体，利用所述分散体制备施胶纸的方法，以及由所述方法制备的纸张。

发明背景

在制备施胶纸期间，纤维素活性的和纤维素非活性的施胶剂广泛地用于对纸张进行施胶。由于这些施胶剂绝大多数常常是不溶于水的，因此，它们常常以水分散体的形式使用，以致使它们能容易地在含水造纸环境中进行加工处理。

表面活性剂，即，通常包含油溶性烃链和水溶性极性基团的材料，通常不用作纸张施胶分散体的分散剂，这是因为它们往往显示出抗施胶作用，即它们将降低耐水性。常规的表面活性剂通常具有一个亲水基团和一个疏水基团。近年来，已引入了具有至少两个疏水基团和至少两个亲水基团的表面活性剂。业已发现，当与常规的表面活性剂(Rosen.M.J.,Chemtech.March,1993,第30-33页；和F.M.&Littau.C.A.,J.Am.Chem.Soc.,1993，第115页，10083-10090)相比时，这些表面活性剂特别有效。在文献中，这些表面活性剂被称为“双胎表面活性剂”。

双胎表面活性剂披露于US5,643,864；5,710,121；5,789,371；5,811,384和5,863,886中。双胎表面活性剂另外的例子披露于WO95/19955，WO98/15345，WO98/15346，WO98/23365，WO98/37062和WO98/45308中。

发明概要

业已发现，双胎表面活性剂，以及某些其它的表面活性剂对于制备纸张施胶化合物的分散体而言是特别有效的，甚至在以很少用量使用时，也将提供能生产出具有意想不到高的施胶性能的纸张的分散体。

在一实施方案中，本发明涉及水分散体，所述水分散体包含：a)至少一种纸张施胶化合物，和b)包含两个或多个亲水基团和至少一个疏水基团的水溶性分散剂。在优选的实施方案中，水溶性分散体包含：含两个或多个亲水基团和两个或多个疏水基团的双胎表面活性剂。

在另一实施方案中，本发明涉及纸张施胶水分散体，包含：a)纤维素活性的施胶剂，和b)包含二或多季胺的水溶性分散剂，所述季胺含有约10至约30个碳原子的至少一个疏水基团。

在另一实施方案中，本发明涉及施胶纸的制备方法，包括：a)提供造纸纸浆水悬浮液；b)对纸浆水悬浮液进行抄造并至少部分干燥以得到纸张；c)将包含至少一种纸张施胶化合物和水溶性分散剂的水分散体施加至纸张表面上，其中所述水溶性分散剂包含至少两个亲水基团和至少一个疏水基团；和d)干燥得到施胶纸。另外，本发明还涉及一种施胶纸的制备方法，包括：a)提供造纸纸浆水悬浮液；b)将包含至少一种纸张施胶化合物和水溶性分散剂的水分散体加至纸浆水溶液中，其中所述水溶性分散剂包含至少两个亲水基团和至少一个疏水基团；和c)对步骤b)的纸浆水悬浮液进行抄造并至少部分干燥以得到纸张。在另一实施方案中，本发明涉及借助这些方法制得的施胶纸。

发明详述

本发明的组合物是包含至少一种纸张施胶化合物和水溶性分散剂的水分散体，所述分散剂是包含至少两个亲水基团和至少一个疏水基团的表面活性剂。本发明的表面活性剂是水溶性的并且当在临界微胶粒浓度之上溶于水中时将形成微胶粒。

亲水基团是在表面活性剂中的促进水溶解性的基团。疏水基团是这样的一些基团：它们将使其中溶解表面活性剂的水的结构发生变形，并形成微胶粒和使表面活性剂吸附在该体系的界面处。疏水基团经常是烷基链或全氟烷基链。纸张施胶化合物

对于本发明，优选的纸张施胶化合物选自：纤维素活性的纸张施胶化合物和纤维素非活性的纸张施胶化合物。就本发明而言，纤维素活性的施胶剂定义为：借助与纤维素的羟基基团的反应能形成共价化学键的那些施胶剂，纤维素非活性的施胶剂定义为不与纤维素形成共价键的那些施胶剂。

用于本发明的优选的纤维素活性的施胶剂包括：烯酮二聚体和多聚体，烯基丁二酸酐，含约12至22个碳原子的有机环氧化物，包含约12至22个碳原子的酰卤，由包含约12至22个碳原子的脂肪酸得到的脂肪酸酐和包含约12至22个碳原子的有机异氰酸酯。

优选的烯酮二聚体和多聚体为结构式(Ⅰ)的材料，式中n为0至约20的整数，R和R＂可以相同或不同并且是含6-24个碳原子的饱和或不饱和的直链或支链的烷基或烯基基团；R′为含约2-约40个碳原子的饱和或不饱和的直链或支链的烯基基团。